立体几何问题
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发布时间:2022-05-15 00:25
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热心网友
时间:2023-11-13 17:18
严格的证明我就不给你写了,就给你写主要的部分吧。
1.因为A1B1垂直于B1C1,所以AB垂直于BC(上下面全等)。又因为AB平行于A1B1,A1B1垂直于A1C,所以AB垂直于A1C,所以AB垂直于A1BC内两条相交直线,所以AB垂直于A1BC。
2.由题意,因为AB垂直于BC,所以AB=3,BC=4,AC=5,三角形A1B1C1中的边与三角形ABC中的边对应相等。过A1向ABC作垂线,交ABC于O。因为AB垂直于面A1BC,所以AB垂直于A1B,因为AA1=5,AB=3,所以A1B=4,因为A1B与平面ABC成60度角,所以,A1O=2根号3。因为ABC面积=6,所以三棱柱的体积=6*2根号3=12根号3。在三棱锥A-BCA1中,因为AB垂直于A1BC,(设A1BC的面积=S)所以该三棱锥的体积=(AB*S)/3=三棱柱的体积/3,将数据带入,解出S=4根号3。又因为在三角形A1BC中:A1B=BC=4,其面积=4根号3,所以A1C=4(解三角形的知识,这个不用我说了吧)。这时,再过A1作A1D垂直于AC。在三角形A1AC中,可解得A1D=(4根号21)/5。(所求二面角的平面角=角A1DO)所以二面角=arcsin[(5根号7)/14]
(这个角在0到90度之间)
3.由上一问的结论,易得:ABB1A1的面积=3*4=12(ABB1A1是由两个直角三角形拼起来的,注意到这个,就好算了)。设求点C1到侧面ABB1A1的距离=h。那么有12*h=三棱柱的体积=12根号3,所以h=根号3,即为所求。
这个是我个人的解答,不知道对不对,因为立体几何这东西稍不仔细,就很容易出错,但是我觉得重要的思路都写在上面了,如果我答案错了,你可以按照我的思路自己做一遍。其实难点就是第二问。求二面角最常用的就是这道题中我用的找射影。射影的高,由题中给的60°的线面角很容易球的,就是还差一个斜边,于是我们发现,在求这个斜边上唯一的问题就是A1C的值。因为A1C是在ABCA1这个棱锥里,而关于这个棱锥,第一问已经有一个垂直的结论,那么我们就自然而然的想到了用等体积的方法解出这个边长,于是,这道题目就解开了。
希望我写的东西对你有帮助。